高三一輪復(fù)習(xí)課件：細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

1、 高中生物必修一細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能第三章 第1節(jié)細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界第四章 第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型是誰，隔開了原始海洋的動蕩是誰，為我日夜鎮(zhèn)守邊防是誰，為我傳遞信息安康沒有你，我一個小小的細(xì)胞會是何等模樣！如何獲取細(xì)胞膜？細(xì)胞膜的成分一、體驗制備細(xì)胞膜的方法1.實驗方法：吸水漲破法2.材料：哺乳動物成熟的紅細(xì)胞 豬(或牛、羊、人)的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液。一、體驗制備細(xì)胞膜的方法為什么？ 人和其他哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器3.方法步驟（1）用滴管吸取少量紅細(xì)胞稀釋液，滴一小滴在載玻片上，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片。（2）在高倍鏡下觀察，待觀察清晰時，在蓋玻片的一側(cè)滴一滴蒸餾水，同

2、時在另一側(cè)用吸水紙小心吸引，注意不要把細(xì)胞吸跑。上述操作均在載物臺上進行，并持續(xù)觀察細(xì)胞的變化。結(jié)果：凹陷消失，細(xì)胞體積增大，細(xì)胞破裂，內(nèi)容物流出，獲得細(xì)胞膜紅細(xì)胞細(xì)胞膜如果上述實驗是在試管中進行，細(xì)胞破裂后，通過什么辦法從混合液中分離出純度較高的細(xì)胞膜？離心法細(xì)胞膜的主要成分脂質(zhì) 大約占50% （磷脂最豐富,動物細(xì)胞中還含有少量的膽固醇）蛋白質(zhì) 大約占40% 糖類 大約占2%10%（細(xì)胞膜功能復(fù)雜程度和蛋白質(zhì)種類、數(shù)量有關(guān)）二、細(xì)胞膜的成分三、細(xì)胞膜的功能1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開 膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生原始的細(xì)胞，并成為相對獨立的系統(tǒng)。細(xì)

3、胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。2.控制物質(zhì)進出細(xì)胞細(xì)胞膜站?。∠胍M入細(xì)胞，先過我這一關(guān)！氨基酸葡萄糖無機鹽離子尿素尿素色素色素核酸核酸CO2CO2氨基酸氨基酸O2O2激素抗體2.控制物質(zhì)進出細(xì)胞3.進行細(xì)胞間的信息交流內(nèi)分泌細(xì)胞血管靶細(xì)胞激素發(fā)出信號的細(xì)胞靶細(xì)胞與膜結(jié)合的信號分子精子與卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合3.進行細(xì)胞間的信息交流高等植物細(xì)胞：胞間連絲胞間連絲3.進行細(xì)胞間的信息交流作用：支持和保護植物細(xì)胞細(xì)胞壁纖維素果膠4.細(xì)胞壁的成分和功能細(xì)胞膜的功能1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開2.控制物質(zhì)進出細(xì)胞3.進行細(xì)胞間的信息交流Year1895年細(xì)胞膜非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)四、對生物膜結(jié)構(gòu)的

4、探索歷程我是歐文頓，經(jīng)過上萬次實驗我發(fā)現(xiàn)推測：膜是由脂質(zhì)組成的生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對實驗現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對膜的成分進行提取分離鑒定嗎?實驗現(xiàn)象的推理分析假說需要通過觀察和實驗進一步驗證和完善思考與討論四、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程Year20世紀(jì)初1895年20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物的紅細(xì)胞中分離出來?；瘜W(xué)分析表明，膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。四、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 脂質(zhì)（主要是磷脂）和蛋白質(zhì)是怎樣有機結(jié)合構(gòu)成膜的呢？細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)Year1917年CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=O

5、CH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2N+（CH ）33OOO=PO甘油脂肪酸尾部頭部(親水)(疏水)磷酸朗姆瓦指出磷脂分子的頭部是親水的，尾部是疏水的。1895年20世紀(jì)初磷脂分子細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索Year1917年活動一： 磷脂分子在空氣水界面如何排布的？1895年20世紀(jì)初 自主探究活動二：細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，同學(xué)們想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢？膜外（水溶液）膜內(nèi)（水溶液）磷脂分子的排布Year1917年1895年

6、20世紀(jì)初磷脂分子的排布磷脂分子在細(xì)胞膜上能否排列為單分子層？提出假說：磷脂分子在細(xì)胞膜中排列為雙分子層Year荷蘭科學(xué)家實驗結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層！1925年現(xiàn)象：S單層磷脂=2S紅1895年20世紀(jì)初1917年用丙酮從一定數(shù)量紅細(xì)胞的細(xì)胞膜中抽取出脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪成單分子層磷脂分子的排列方式蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢？40年代，曾經(jīng)有科學(xué)家推測蛋白質(zhì)覆蓋在脂質(zhì)的兩邊。Year1940年推測：細(xì)胞膜是“三明治”靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型20世紀(jì)50年代電子顯微鏡誕生。在電子顯微鏡下觀察蛋白質(zhì)顯得灰暗，磷脂分子顯得光亮。羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗亮暗的三層結(jié)構(gòu)。兩層暗

7、一層亮1895年20世紀(jì)初1917年1925年思考：這種“三明治”結(jié)構(gòu)模型有什么不足呢？1959年Year1959年1895年20世紀(jì)初1917年1925年事實告訴我們：細(xì)胞膜是可以運動的！1940年20世紀(jì)60年代Year1970年費雷和艾迪登的人鼠細(xì)胞融合實驗1895年20世紀(jì)初1917年1925年20世紀(jì)60年代1959年結(jié)論：細(xì)胞膜具有一定的流動性熒光標(biāo)記技術(shù)用熒光染料標(biāo)記膜表面蛋白質(zhì)，利用熒光特性，來反映膜的相關(guān)信息。1940年將標(biāo)本用干冰（或液氮）冰凍后斷開，升溫后暴露斷裂面,在電鏡下觀察到的蛋白質(zhì)分布模型如下：冰凍蝕刻電子顯微法結(jié)論：蛋白質(zhì)的存在形式：鑲在、嵌入、貫穿在磷脂雙分子層中Year1970年1895年20世紀(jì)初1917年1925年20世紀(jì)60年代1959年1940年流動鑲嵌模型的誕生在新的觀察和實驗基礎(chǔ)上，桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型流動鑲嵌模型糖脂Year1970年1895年20世紀(jì)初1917年1925年20世紀(jì)60年代1959年1940年1972年流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、生物膜的基本支架：磷脂雙分子層2、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：鑲在、嵌入、貫穿在磷脂雙分子層中；3、生物膜的結(jié)構(gòu)特點：一定的流動性：體現(xiàn)了生物膜的不對稱